[CCTV] CCTV 기본

출처 : http://entcctv.co.kr (CCTV가이드)

CCD카메라 (CCD CAMERA)

Lens로 입사된 광 신호를 CCD(고체촬상소자)에서 전기신호로 바꾸고 Analog신호를 Digital신호로 변환하여 DSP에서 화상신호처리를 통해 Video신호를 출력, Monitoring이 가능하도록 하는 Camera 장치이며 일반적으로 cctv용 카메라를 말한다.

 

* 컬러 카메라 및 흑백 카메라

카메라의 기능이 칼러 와 흑백용으로 나누어져 있으며, 요즈음은 칼라카메라를 대부분 사용함

 

* 돔 카메라 (Dome Camera)

둥근 돔 카바를 한 천정에 부착하는 카메라로 소형이며 주로 실내용으로 사용된다, 천정에 부착되기 때문에 배선이 보이지 않아 배선처리가 깔끔히 이루어지고 실내 인테리어나 사람들의 거부감을 고려하는 목적으로 많이 사용되며, 특히 렌즈와 카메라가 일체인 일체형으로 렌즈를 별도로 구매하지 않는다. 그렇지만, 방수처리가 되지 않으므로 실외에서는 사용이 거의 불가능 하며, 원거리 감시용으로도 부적절하나 가격은 저렴한 편이다.

 

* 박스형 카메라 (Box Type Camera: 일반형 카메라)

외형이 사각박스형태이기 때문에 박스카메라라고 하며, 가장 일반적으로 사용되는 카메라이며 박스형 카메라는 돔 카메라와 비교하여, 기능성을 앞세우고 있으며 따라서 원거리 감시나 세밀한 감시가 필요한 곳에서 주로 사용 되어지고 있으며 따라서 용도에 맞는 렌즈를 별도로 구매하여야 한다.옥외 부착 시에는 방수, 방빙을 위하여 카메라를 보호하는 카메라 덥게인 카메라 하우징 내에 설치하여 벽면 또는 천정에 이를 지지할 수 있는 부라켓을 부착하여야한다, 하나의 카메라로 사각지대를 카버하기 위하여 카메라를 원거리에서 좌우 위아래로 자동으로 조정할 수 있는 Pan Tilt Driver를 추가로 설치할 수 있음.

 

* 줌 일체형 카메라

박스형 사각 카메라에 줌렌즈가 부착되어 있으므로 별도의 렌즈를 구입하지 않아도 된다.

 

* 팬틸트 줌 카메라

줌일체형 카메라에 팬틸트 기능(카메라의 상하좌우조절기능)이 추가되어 있는 일체형카메라이므로 넓은 지역을 감시하고 사각지대를 최소화 시킬 수 있는 최적의 카메라이나 다 기능이므로 고가임

 

* Camera Housing(카메라 하우징)

카메라를 먼지 및 외부 환경으로부터 보호하고 외관상 깔끔한 이미지를 주기 위해 사용하는 장비로 장소와 설치 위치에 알맞게 선택해서 사용한다. 또 내부에 온도 조절장치도 설치가 가능해 극한 환경에서도 사용할 수 있다.하우징의 종류는 옥내일반용 (간이방진방수형 / 완전밀폐형 / 통풍형 ), 옥외일반용 (간이방진방수형 / 완전밀폐형 / 통풍형), 특수용 (강제 공냉형 / 수냉형 / 방폭형 / 특수보호용 / 기타용도)이 있다.

 

* 펜틸트드라이버 (Pan/Tilt Driver : 상하 좌우 조정기)

- CAMERA를 탑재하고 카메라를 상하- 좌우- 회전하는 회전기로 감시범위를 확장하기 위한 장비이며 카메라의 영상에 잡히지 않는 부분(사각지역)을 해소하기 위한 장비이다.

-STEEL및 플라스틱 압출물로 제작되며 탑제능력 및 방수여부에 따라 구분된다.

- PAN TILT는 탑재중량에 따라 소,중,대형으로 구분된다.(제품소개란에 팬틸트 참조) (설치하고자 고정 펜틸트와 전동 펜틸트의 2종류가 있다.고정 펜틸트는 수평 방향 15~30도, 수직 방향 45도 정도 방향을 조정할 수 있으며 최종적으로는 고정한다. 전동선회대는 카메라의 촬상방향을 상•하•좌•우로 원격제어할 수 있는 것으로 많은 종류가 있다.

 

* 스피드 돔 카메라 ( Speed Dome Camera)

박스형 카메라에 카메라를 상하 좌우로 조정할 수 있는 Pan, Tilt Driver 기능을 함께 내장하고 둥근 돔형의 카바를 한 일체형 카메라입니다.

 

* 옴니스캔 돔 카메라  (Omniscan Dome Camera)

주변인터리어와도 조화를 이룰 수 있도록 설계. 제작된 돔 형태의 장치로 인테리어를 중시하는 고급건물과 보안을 중시하는 중요 건물에 주로 사용되며, 카메라 하우징과 팬/틸트 기능을 동시에 수행할 수 있다. 팬/ 틸트 구조물과 상단덮개는 천정위쪽에 설치하도록 노출을 최소화했고, 팬/틸트 구조물은 회전시에 소음과 진동을 최소화하기 위해 DC 스테핑모터를 사용한다. 하단 커버 부분은 카메라의 영상에 직접적인 영향을 주므로 빛의 투과율이 좋으며, 굴절현상이 없도록 고급소재의 특수기술로 제작된다.

 

* CCD (Charge-Coupled Device Charge Coupled Device : 전하결합소자)

고체 촬상소자중의 하나이며 진공관(Vacuum tube)을 대신하는 신개념의 촬상(撮想)장치(Imaging device)이다. 기본적으로는 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환하는 수천만 화소를 포함하는 집적회로가 내장된 이미지 센서로서 원화상을 광학계를 이용해 고체소자에 결상시켜 그 상을 고체소자 내에서 전자적으로 주사하여 전기신호로 변환해 출력하는 소자를 말한다.쉽게 설명하자면 빛을 전기로 변환시켜 판독될 수 있도록 만드는 장치이며 CCD에서 변환된 전기는 아날로그 값이므로 다시 ADC(Analog-Digital Converter)라는 장치를 거쳐서 디지털화되고, 이것을 처리하여 디지털 이미지가 생성됩니다.CCD에는 엄청나게 많은 집광 장치가 배열되어 있고, 집광 장치가 하나의 화소를 형성한다고 보면 됩니다. "이 디지털 카메라가 300만 화소급이다"라고 한다면 그 디지털 카메라에 내장된 CCD에 300만개의 집광 장치가 있다는 뜻이죠. 이 CCD는 빛의 강도를 전하의 양으로 변환, 전자로 만들어 축적하는 역할을 한다. 다시 말해 찍고 싶은 피사체를 빛의 명암과 색으로 잡은 후 전기 신호로 변환하여 저장한다는 논리이다. 디지털 카메라는 필름대신 CCD를 이용한다. 렌즈를 통과한 빛이 조리개를 거쳐 필름 대신 CCD소자에 전달됨으로 소자가 받아들인 영상을 얼마나 정밀하게 표현할 수 있는가를 나타내는 수치이고 예를 들어 어떠한 디지털 카메라의 해상도가 3096 X 2048(약 6백만 화소) 라면 CCD 소자가 영상을 받아들일 때 가로는 3096개의 점으로 , 세로는 2048개의 점으로 그 영상을 표현한다는 것이다. 따라서 해상도가 높으면 높을수록 고해상도의 이미지를 얻을 수 있는 것이다.

 

* Pixel (픽셀 : 화소수)

화소를 의미하는 것으로 화면을 구성하는 최소 단위의 점을 가리킨다. 예를들면 CCD 고체촬상소자의 감광 화소가 수평 786개이고 수직 494개라면, 총38만 화소라고 표현한다. 화상을 형성하는 최소의 단위로서, 화상은 명암이 있는 색의 점(도트)의 배열에 의하여 형성되어 있다. 화소수가 많을수록 해상도가 높은 영상을 얻을 수가 있다. 보통 총화소와 유효화소로 구분이 되는데 이것은 전체화소를 총화소로 부르고, 전체화소 중 실제 영상신호로 출력되는 부분의 화소를 말하는데 유효상원(상면)은 CCD소자가 렌즈를 통해 촬상된 부분 중 실제 영상신호로 출력되는 면적을 말한다. 대체적인 화소수는 8 mm 필름(더블 방식)은 5만, 수퍼 8 또는 싱글 8의 새로운 방식은 면적이 구(舊)방식의 약 1.5배, 따라서 화소는 7만 5000, 16 mm 필름은 25만, 35 mm 필름은 116만 525개(수평주사용 톱니파수:미국·한국·일본의 표준방식), 텔레비전은 15만 개이다. 화소 "라는 단어와 " 픽셀 "이라는 단어는 같은 뜻 이며 촬상소자를 갖는 모든 카메라에서 쓰이는 단어입니다. 감광식 필림을 사용하는 기존의 카메라에서는 사용하지 않는 단어입니다.

 

* 카메라 해상도란 ?

해상도(RESOLUTION)- 화상시스템에서 피사체의 세밀한 부분이 어느 정도까지 재현 가능한가를 나타내는 용어. 아날로그적인 시스템, 예를 들면 사진이나 TV의 횡방향 해상도를 구체적으로 나타내기 위해서는 한계해상도, OTF(OPTICAL TRANSFER FUNCTION)등 줄모양을 눈으로 측정하는 수치를 사용한다. 디지털의 경우는 화소수로 표현(TV의 종방향 해상도는 화면중의 주사선수, 액정DISPLAY등은 화소수)한다. 일반적으로 CCD 카메라의 수평 해상도는 250∼560 라인입니다.

 

* Lux(룩스 : 조도)

빛이 없으면 촬영할 수가 없는 것이 카메라인데, 어느 정도의 빛으로 촬영할 수 있는가를 나타내는 수치가 감도이다. 즉 빛의 감도를 측정하는 단위(1FC-10Lux)1m 떨어진 곳에 있는 광선에 수직인 면의 조명도가 1룩스(lx)이다.다시 말해서 어느 정 도의 빛으로 촬영을 할 수 있는지를 나타내는 정도라고 할 수 있다.수치가 적을수록 감도가 좋아지지만 대부분은 사용목적에 맞추어 선택하는 것이 바람직하다. 보통 흑백카메라의 경우 0.2Lux 이하, 칼라카메라는 1lux이하의 제품을 쓰고 있다.

 

* 조도(ILLUMINANCE)

입사하는 광속을 단위 면적당으로 환산한 값. 단위는 룩스(LUX,LX)를 사용한다.

(밝기의 기준)

 ·직사일광 : 100,000 LUX

 ·쾌청 : 10,000 LUX

 ·구름있는 한 낮 : 1,000 LUX

 ·일반사무실 : 1,000 LUX

 ·시청각실 : 200 LUX

 ·황혼, 호텔로비 : 100 LUX

 ·호텔의 복도 : 50 LUX

 ·주차장, 극장 휴식중의 객석 : 10 LUX

 ·극장의 객석 : 2 LUX

 ·만월 시 맑은 밤의 지상 : 0.3 LUX

 ·상현달의 밝기 : 0.001 LUX

 ·별의 밝기 : 0.001 LUX

 

* BW (B/W)

Black and white, 즉 흑백영상의 준말로서 사용된다

 

*Back Light (역광)

대상물의 후면에서 강한 빛이 투사되어 대상물의 밝기가 상대적으로 낮아보이는 상황을 말한다

 

* 화각(ANGLE OF VIEW)

일정한 화면내에 촬영 가능한 피사체의 범위를 광학계의 각도로 표시한 것.

일반적으로는 화면의 최대 직경으로 표시한다. TV화면처럼 화면이 장방형인 경우에는 대각선에 대한 촬영 가능한 범위를 말한다. 이 경우, 촬영 가능한 수평방향의 범위를 수평화각, 수직방향의 범위를 수직화각으로 사용하는 경우가 많다.

 

* Iris (아이리스: 조리개)

그리스 신화의 무지개의 여신 iris에서 유래된 용어로서 조도 변화에 맞추어 렌즈에 보내는 빛의 양을 조절하는 조리개를 말한다. 밝기가 일정한 경우에는 수동조리개(MANUAL IRIS) 렌즈를 사용하고 밝기가 시간대에 따라서 바뀔 경우에는 자동조리개(AUTO IRIS) 렌즈를 사용한다. 렌즈의 구경율(Aperture)을 조절하는 역할을 하며 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절한다.

 

* VARI FOCAL LENS(가변초점 렌즈)

가변초점 렌즈(Vari Focal Lens)는 줌 렌즈의 일종이지만 저가격을 목적으로 하고, 배율, 줌 비율이 보통의 약 2배로써 자동 조리개와 수동 조리개의 2종류가 있다.설치시 초점거리가 약 2배 정도로 변할 수 있기 때문에 정확한 화각을 렌즈 교체없이도 선택할 수 있는 특징이 있다. 현재 출시되고 있는 모델은 초점거리가 3.5~8mm, 4.5~10mm, 6~12mm로, 그중 가장 수요가 많은 기종은 3.5~8mm 와 6~12mm이다.

 

* ALC(Automatic Light Control)

ALC(Automatic Light Control): 빛의 양이 변화하는 상태에서 카메라의 출력레벨을 일정하게 보정하기 위해, 카메라/렌즈 시스템의 조리개에는 개폐를 조절.

 

* AGC(Automatic Gain Control)

AGC는 Automatic Gain Contol, 즉 자동이득조정을 말하며 규정을 오버한 강한 레벨의 신호가 입력 됐을시에는 Gain(필름의 감도와 같은 의미)을 제어하여 신호포화를 방지하고, 약한 신호의 경우에는 규정의 레벨까지 올려서 일정의 레벨을 유지하는 역할을 수행한다

 

* 줌렌즈(ZOOM LENS)

광학계의 일부를 광축에 따라 이동시킴으로써 피사체의 위치를 변화시키지 않고 초점거리를 연속적으로 변화시킬 수 있는 렌즈. 비디오카메라용 줌렌즈의 일반적인 구성은 배율을 바꾸는 변배렌즈계와 결상 기능을 하는 결상렌즈계로 구성된다. 상에 초점을 맞추는 기능은 변배 렌즈계 또는 결상 렌즈계의 일부렌즈를 이동시켜 실행한다.일반적으로 줌렌즈의 구경비는 줌비에 따라 변하지 않지만 줌렌즈의 소형화를 위하여 최대초점거리에서 구경비가 크게 되는 것도 있다.

 

* 줌비(ZOOM RATIO)

줌렌즈 또는 가변초점렌즈에서 최대 초점거리와 최소 초점거리와의 비율. 촬영하는 화각을 변화시킬 수 있는 정도를 나타내는 수치.

 

* 집광렌즈(CONDENSER LENS)

결상을 목적으로 하지 않고, 단지 빛을 모으는 역할을 하는 렌즈. 영사기나 슬라이드, 프로젝터와 같은 광원을 갖는 기자재의 집광등에 이용된다.

 

* 초점거리(FOCAL LENGTH)

광학계의 초점과 주점과의 거리. 촬상장치에서는 초점거리가 길어 질수록 화각이 좁아지고 피사계 심도가 얕아진다.

 

* 수동조리개렌즈(MANUAL-IRIS LENS)

IRIS를 고정위치로 설정하여 사용하는 렌즈. 일반적으로 고정된 밝기에서 사용하며, 일정한 출력레벨을 얻기 위해서는 전자 SHUTTER IRIS와 같은 별도의 보정 회로가 필요하다.

 

* 자동조리개제어(AUTOMATIC IRIS CONTROL)

촬영조도의 변화에 따라 적절한 노광을 얻기 위해 조리개 조정을 자동으로 하는 기능. 휘도신호의 평균치와 피크치를 이용한 평가치를 초기 설정치와 비교하여 차전압을 조리개 제어전압으로 하여 조도변화에 대해 신호를 일정한 레벨로 유지하도록 피드백 제어한다. 역광등 다양한 피사체의 조명조건에 높은 정밀도를 요구하는 경우에는 마이콤등을 이용하는 것도 있다.

 

* 자동초점조정(AUTOMATIC FOCUS)

렌즈의 초점 조정을 자동으로 행하는 방법.

대표적인 방법으로 초음파를 발사하여 반사되는 파의 지연시간으로 거리를 측정하는 (초음파 AF방식), 적외선을 삼각측량의 원리에 의해 거리를 측정하는(적외선 AF방식), 홀센서를 이용한(위상차 AF방식), 카메라의 영상신호를 이용하여 특정 주파수성분이 최대인 점을 찾아내는(콘트라스트 AF방식)등이 있다.

 

* 필드(FIELD)

TV 주사에서 1회의 수직 주사로써 구성되는 화면. NTSC방식에서는 주사선 525본이 기수 필드와 우수 필드로 구성된다. 따라서 필드 주파수는 프레임 주파수의 2배이다.

 

* 가시광(VISIBLE LIGHT)

인간의 눈으로 볼 수 있는 빛. 파장이 약 380nm∼780nm범위의 전자파이다.

* 감도(SENSITIVITY)

각종 기기나 센서가 입력에 대해 응답하는 정도를 나타내는 말.

① 원하는 출력을 만들기 위해 필요한 최소 입력 레벨.

TV, VIDEO CAMERA에서는 원하는 S/N비를 얻기 위해 필요한 수신 입력 레벨 또는

피사체조도로 정의.

② 단위 입력당 출력의 크기. 광센서 등에서는 입사광속당 출력전류로 정의되는 광전감도가 일반적으로 이용된다.

 

* 고정초점렌즈(FIXED FOCAL LENGTH LENS)

초점거리를 변화시킬 수 없는 렌즈. 표준렌즈외에 망원렌즈나 광각렌즈등 여러 종류가 있다. 일반적으로 초점거리가 가변되는 줌렌즈에 비해 결상의 정밀도가 뛰어나다.

 

 * 프레임(FRAME)

TV나 영화에서 한 장의 그림을 말한다. NTSC방식에서는 525본의 주사선으로 1프레임이 구성되고, 1초당 30프레임으로 구성되어 있다.

 

* "C"마운트/"CS"마운트("C"MOUNT/"CS"MOUNT)

CCTV 카메라와 렌즈와의 대표적인 결합구조. CCTV용 렌즈에는 2가지 종류의 렌즈 마운트가 있으며, C마운트 렌즈는 플렌지백 거리가 17.526mm, CS 마운트는 12.5mm이다. 요즈음 많은 카메라가 2종류의 렌즈 마운트를 모두 사용할 수 있으며 카메라와 렌즈를 적절히 세팅하기 위하여 이점이 매우 중요하다. C마운트 렌즈는 5mm 어댑터를 사용하여 CS 마운트 카메라에 사용 가능하지만, CS마운트 렌즈는 C마운트 카메라에 사용할 수 없다.

 

* NTSC(National Television Systems Committee)

FCC와 미국 컬러 TV표준을 제정한 국제TV시스템위원회 또한 그 방식.NTSC방식은 1953년 미국에서 컬러TV표준방식으로 채택하였으며, 일본에서도 1960년 6월에 표준방식으로 채용하였고, 한국은 1980년에 컬러방식의 방송도입문제로 각계에서 NTSC, PAL등 방식에 대해 의견이 있었으나 주무 관청인 전파관리국은 이미 할당된 채널기준과 운용되고 있는 방송장비의 특성을 고려, NTSC방식을 채택하였다.CCTV시스템에서는 통상적으로 NTSC방식을 주로 채택하고 있다. 대체적으로 대부분의 국가들이 PAL 또는 NTSC방식을 사용하고 있다.

 

* PAL(Phase Alternate Line)

대체적으로 Bruch of telefunken에 의해 개발된 컬러 부호화/전송시스템. PAL이란 Phase Alternate Line의 약자로서, PAL부호화 시스템에서 컬러 정보는 전송된 컬러에 의존하면서 특정한 진폭과 군집신호와 연관된 위상관계를 가지는 부반송파에 의해 나타난다. 매번 두번째 라인마다, PAL시스템에서 복조화 과정에 의해 신호 위상은 180°반전되고 전송경로에 의해 재현된 위상 혹은 진폭에러는 평균화, 최소화된다. PAL은 지구상에서 UHF와 VHF전송에 양쪽으로 이용된다. 대체적으로 대부분의 국가들이 NTSC방식과 PAL방식의 두가지 전송방식 중에서 하나를 선택해서 쓰고 있다.

 

* 화각(ANGLE OF VIEW)

일정한 화면내에 촬영 가능한 피사체의 범위를 광학계의 각도로 표시한 것. 일반적으로는 화면의 최대 직경으로 표시한다. TV화면처럼 화면이 장방형인 경우에는 대각선에 대한 촬영 가능한 범위를 말한다. 이 경우, 촬영 가능한 수평방향의 범위를 수평화각, 수직방향의 범위를 수직화각으로 사용하는 경우가 많다.

 

* Imaging Range (촬상범위)

CCTV시스템에서 렌즈를 선택하는데 중요한점의 하나가 카메라의 위치에서 어떤 거리와 어떤 범위내에서 피사체를 촬영(촬상)할 가를 선정하는 것이다. 이를 렌즈의 촬상범위라고 한다. 통상 촬상범위는 렌즈의 초점거리와 사용카메라의 촬성소자 크기에 따라 결정되어 진다.